第3章数控程序编制2

数字控制及装备技术研究所InstituteofNumericalControlAndEquipmentTechnology第三章数控加工程序编制2019/8/132第一节概述第二节数控编程基础第三节数控系统的指令第四节数控车床程序编制第五节数控铣床程序编制第六节加工中心程序编制第七节自动编程2019/8/13程序段的指令字可分为尺寸字和功能字第三节数控系统的指令代码（指令）分类G指令——准备功能M指令——辅助功能F、S、T、D指令其它指令尺寸指令2019/8/13G指令——准备功能功能：规定机床做某种操作的指令，包括运动线型、坐标系、坐标平面、刀具补偿、暂停等操作。组成：G后带2位数字组成，有100个。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。模态代码一旦执行就保持有效,直到同组另一代码出现非模态代码只有在其所在的程序段内有效示例：G01，G03，G41，G91，G04，G18，G54等第三节程序编制的代码及格式2019/8/13M指令——辅助功能功能：控制机床及其辅助装置的动作或状态。如开、停冷却泵；主轴正反转、停转；程序结束等。组成：M后带2位数字组成，共有100个。有模态（续效）指令与非模态（非续效）指令之分。示例：M02，M03，M08等M00:程序停止M01:可选择stopM02:全段程序停止.M30:程序停止.指针指向程序头M03/M04:主轴顺/逆时针方向M05:主轴停止M06:换刀指令第三节程序编制的代码及格式2019/8/13F、S、T、D指令F指令——指定（合成）进给速度指令(1).直接指定法组成：F后带若干位数字，如F150、F3500等。其中数字表示实际的合成速度值。它是模态指令。单位：mm/min（公制）或inch/min（英制）。视用户选定的编程单位而定，若为公制单位，则：上述两个指令分别表示：150mm/min；3500mm/min。2019/8/13(2).时间倒数法(进给速率数-FRN)表示:直线插补:FRN=1/TORFRN=V/L圆弧插补:FRN=/TORFRN=V/R单位：1/min,用G93指令指定第三节程序编制的代码及格式(3).几何级数法单位：与主轴转速无关:mm/min与主轴转速有关:mm/r切螺纹/攻丝/套扣:mm/r进给仅用于回转运动:rad/min用G95指令指定2019/8/13S指令（切削速度）——指定主轴转速指令组成：S后带若干位数字，如S500、S3500等。其中数字表示实际的主轴转速值。它是模态指令。单位：r/min或mm/min。对于具有恒线速度控制机床，用G96或G97配合S指令使用。G96恒线速度指令，G96S200－恒切削速度200mm/minG97注销恒线速度指令，G97S2000－2000r/min第三节程序编制的代码及格式2019/8/13T、D指令指定刀具号和刀具长度、半径存放寄存器号指令。组成：T、D后跟两位数字，如T11、D02等。其中数字分别表示存放在库中的刀具号和刀具长度、半径补偿寄存器号。上述两个指令分别表示后续加工将选择刀库中11号刀具和采用D02寄存器中的数值进行补偿。车床:(1).T后跟两位数字，如T11，数字表示存放的在库中的刀具号(2).T后跟四位数字,前两位表示刀具号,后两位表示刀具补偿号(3).T后跟六位数字，前两位表示刀具号,两位表示刀具刀尖圆弧半径补偿号,两位表示长度补偿号,刀具补偿号00表示撤销刀补加工中心(1).T后跟数字(1~4位),均表示刀具号(2).D(H)存储器存储刀具补偿值,D(H)00表示撤销刀补2019/8/13尺寸指令指定的刀具沿坐标轴移动方向和目标位置的指令X、Y、Z、U、V、W指令指定沿直线坐标轴移动方向和目标位置指令组成：后带符号的数字组成。如X100、Y-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：mm、μm（公制）或inch（英制）。视用户选定的编程单位而定.2019/8/13A、B、C指令指定沿回转坐标轴移动方向和目标位置指令组成：后带符号的数字组成。如A100、C-340等，其中数字表示沿由字母指定的坐标轴运动的目标位置值,符号表示运动的方向。单位：度°、弧度。视用户选定的编程单位而定.第三节程序编制的代码及格式2019/8/13I、J、K、R指令----圆弧插补圆心位置和半径指定令组成：后带符号的数字组成。如I10、J-34、R30等，其中带符号数字表示圆心位置和半径值。单位：mm、μm（公制）或inch（英制）。视用户选定的编程单位而定.第三节程序编制的代码及格式2019/8/13与控制方式有关的指令1.G00指令——快速定位指令编程格式：G00X__Y__Z__；功能：刀具从当前点，以数控系统预先调定的快进速度，快速移动到程序段所指令的目标位置点，无轨迹要求。进给速度不能由程序（点定位控制）改变，不同的系统有不同的速度，一般都在10～30m/min之间.注意：G00的运动轨迹不一定是直线，若不注意则容易干涉。2019/8/13例：如图所示，刀具从换刀点A（刀具起点）快速进给到B点，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00程序段。增量坐标编程：G00U-60.0W-80.0；绝对坐标编程：G00X40.0Z122.0；2019/8/132.G01指令——直线插补指令编程格式：G01X_a_Y_b_Z_c_F_f_；功能：指令多坐标（2、3坐标）以联动的方式，按程序段中规定的合成进给速度f，使刀具相对于工件按直线方式，由当前位置移动到程序段中规定的位置（a、b、c）。当前位置是直线的起点，为已知点，而程序段中指定的坐标值即为终点坐标。注意：程序段中必须指令进给速度F第三节程序编制的代码及格式2019/8/13例：如图所示，设零件各表面已完成粗加工，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编写G00，G01程序段。绝对坐标程序：G00X18.0Z2.0；A-BG01X18.0Z-15.0F50；B-CG01X30.0Z-26.0；C-DG01X30.0Z-36.0；D-EG01X42.0Z-36.0；E-F增量坐标程序：G00U-62.0W-58.0；A-BG01Ｗ-17.0Ｆ50；Ｂ-ＣG01U12.0W-11.0；Ｃ-ＤG01W-10.0；Ｄ-ＥG01U12.0；Ｅ-Ｆ2019/8/133.G02,G03指令——圆弧插补指令G02：顺时针圆弧插补。G03：逆时针圆弧插补。顺、逆方向判别规则：沿垂直于圆弧所在平面的坐标轴的负方向观察，来别圆弧的顺、逆时针方向。G03G02G03G02G02G03G19G18G17XYZ2019/8/13编程格式举例：XY平面：G17X_a_Y_b_()F_f_；ZX平面：G18X_a_Z_c_()F_f_；YZ平面：G19Y_b_Z_c_()F_f_；______RIJ______RIK______RJKG02G03G02G03G02G03注意:R编程不能用于加工整圆，由于圆弧的起点和终点相同，数控系统无法确定圆弧的中心位置，只能用I、J、K确定圆心的方式来编程第三节程序编制的代码及格式2019/8/13用半径R表示法编写圆弧加工程序时应注意：在使用同一半径R的情况下，从起点A到终点B的圆弧可能有两个，即圆弧a与圆弧b，编程时它们的起始点及半径都一样，为区分二者规定：圆弧所对应的圆心角小于180°时（圆弧段a）用“＋R”表示半径；圆心角大于180°时（圆弧b）用“-R”表示半径；圆心角等于180°时用“＋R”或“-R”均可。第三节程序编制的代码及格式2019/8/13圆弧的终点坐标，由a、b、c的数值指定。圆心的位置通常有以下几种方法：①由圆心相对于起点在X、Y、Z轴上的分量，用I、J、K表示②R表示法：用半径R带有符号的数值来表示：劣弧θAB≤180○：R≥0R100；优弧θ'BA＞180○：R＜0R-100XYIJ起点θABABR100θ'BA说明：a.I、J、K始终为增量尺寸。b.G00,G01,G02,G03是同组续效指令，缺省值G01。c.本段终点若与上一段终点位置相同，即起点与终点最终没有相对位移，则可省略不写。2019/8/13例：如图所示，走刀路线为A-B-C-D-E-F，试分别用绝对坐标方式和增量坐标方式编程。绝对坐标编程G03X34.0Z-4.0R4.0F50A-BG01Z-20.0；B-CG02Z-40.0R20.0；C-DG01Z-58.0；D-EG02X50.0Z-66.0I8.0（或R8.0）E-F增量坐标编程G03U8W-4k-4（或Ｒ4.0）Ｆ50；A-BG01W-16.0；B-CG02W-20.0R20.0；C-DG01W-18.0；D-EG02U16.0W-8.0I8.0（或R8.0）；E-F2019/8/134.G17,G18,G19指令坐标平面指定指令。G17，G18，G19分别表示规定的操作在XY，ZX，YZ坐标平面内。程序段中的尺寸指令必须按平面指令的规定书写。若数控系统只有一个平面的加工能力可不必书写。这类指令为续效指令，缺省值为G17。G19YZXG17G18第三节程序编制的代码及格式2019/8/13G04——暂停指令功能：可使刀具作短时的无进给运动编程格式：G04X____或G04F____其中：X,F其后的数值表示暂停的时间，单位为ms;或者是刀具、工件的转数，视具体数控系统而定。用途：•用车削环槽、锪平面、钻孔等光整加工•用作时间匹配，对于那些动作较长的外部，或者为了使某一操作有足够的时间可靠的完成，可在程序中插入该指令。第三节程序编制的代码及格式例如，若要停止2秒，则可写成如下几种格式：G04X2.0；或：G04U2.0；或:G04P2000；2019/8/13与坐标系有关的指令G90/G91、G92、G53～G591.G90/G91指令：G90指令表示程序中的编程尺寸是在某个坐标系下按其绝对坐标给定的。G91指令表示程序中编程尺寸是相对于本段的起点，即编程尺寸是本程序段各轴的移动增量，故G91又称增量坐标指令。注意：这两个指令是同组续效指令，也就是说在同一程序段中只允许用其中之一，而不能同时使用。在缺省的情况下（即无G90又无G91）,默认是在G90状态下。2019/8/13绝对尺寸及相对尺寸编程指令G90、G91举例y40B302010AO204060x假设刀具的当前位置在A点，以下两段代码的功能是一样的：G00G90X60.0Y40.0；G00G91X40.0Y30.0；第三节程序编制的代码及格式2019/8/13XYZ对刀点(刀位点）工件坐标系零点30.030.025.02.G92指令（铣床）G50（车床）坐标系设定的预置寄存指令，它只有在采用绝对坐标编程时才有意义。编程格式：G92Xa_Y_bZ_c_a、b、c为当前刀位点在所设定工件坐标系中的坐标值（刀具位置不动）使用该指令，便建立了工件坐标系，其后的加工程序中的编程尺寸都是在这个工件坐标系的尺寸。该指令还有补偿工件在机床上安装误差的功能，即当首件零件加工完成后，测量工件尺寸精度。如果发现是由于工件安装不准引起的误差，则不必重新安装工件，只需修改所设的坐标值，即可消除这一加工误差。2019/8/13与刀具补偿有关的指令1.G40G41G42指令——刀具半补偿指令其中：G41：左刀补，即沿加工方向看刀具在左边G42：右刀补，即沿加工方向看刀具在右边G40：取消刀补D：偏置值寄存器选用指令。xx：刀具补偿偏置值寄存器号刀补指令的程序段格式：1）G00（或G01）G41（或G42）DxxX_Y_F_2）G00（或G01）G40X_Y_第三节程序编制的代码及格式2019/8/13建立刀尖半径补偿的原因：编程时，通常都将车刀刀尖作为一点来考虑，但实际上刀尖处存在圆角，如图所示。当用按理论刀尖点编出的程序进行端面，外径、内径等与轴线平行或垂直的表面加工时，是不会产生误差的。但在进行倒角、锥面及圆弧切削时，则会产生少切或过切